(57)【要約】      【課題】機器を収納する筺体の換気用空気および反応用空気の吸気フィルタのメンテナンスが容易で、設置所要スペースも小さく抑えられる発電装置を提供する。      【解決手段】外筒５で覆われた円筒状の筒体からなり、一端の吸気口４から吸入した吸気を外部空間から内部空間へと通気し、他端の吐出口６から吐出することにより塵埃が除去される吸気フィルタ３を用いることとし、この吸気フィルタ３を、吸気口４を塵埃の少ない装置室１の上部に配して、装置室１の上面より内部へと交換可能に装着することとする。【選択図】          図１
2010108743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池本体や改質装置等の構成機器を一体化された筺体中に収納して構成されるパッケージ型燃料電池発電装置において、筺体内換気用空気の吸気フィルタおよび反応用空気の吸気フィルタとして、外筒で覆われた円筒状あるいは角型筒状の筒体からなり、一端の吸気口から吸入した吸気を外部空間から内部空間へと通気し、他端の吐出口から吐出することにより塵埃が除去される吸気フィルタが用いられ、かつ、該吸気フィルタが、前記吸気口を筺体の上部に配し、筺体の上面あるいは側面より交換可能に装着されていることを特徴とするパッケージ型燃料電池発電装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパッケージ型燃料電池発電装置において、吸気フィルタの前記吐出口に、吸気を筺体内の要冷却空間へと導く接続配管が連結されていることを特徴とするパッケージ型燃料電池発電装置。
【請求項３】
請求項１に記載のパッケージ型燃料電池発電装置において、吸気フィルタの前記吐出口に、吸気した反応用空気を燃料電池本体へ送るブロワの吸気口につながるブロワ接続配管が連結されていることを特徴とするパッケージ型燃料電池発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主要構成機器を筺体中に収納して構成されるパッケージ型燃料電池発電装置の構造、特に吸気構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池発電装置は、燃料電池本体と改質装置とを主要構成機器として構成され、メタン等の原燃料を改質装置で水素濃度の高い改質ガスへと改質し、この改質ガスを燃料電池本体の燃料極へ供給し、同時に反応用空気を空気極に供給して、電気化学反応により発電する装置であり、パッケージ型燃料電池発電装置では、燃料電池本体や改質装置等の主要構成機器が筺体中に一体に収納されている。
【０００３】
パッケージ型燃料電池発電装置では、高温に曝されると悪影響を受ける電気品等が筺体内に収納されるため、外気を導入して換気することによって、燃焼や電池反応、さらには日射による筺体内の温度上昇を抑える必要がある。また、吸気用のブロワは、動作温度が高いと、空気密度が低下して所要性能を発揮できなくなるおそれがあるため、吸気される空気には、極力温度の低い空気を用いる必要がある。
【０００４】
図８は、従来のパッケージ型燃料電池発電装置の吸気構造を示す構造図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。本パッケージ型燃料電池発電装置は、装置室１と電気品室２の二つの室からなる筺体に収納されており、各室の下部にはフィルタ付きの吸気口１０Ａ，１０Ｂが、また各室の上部にはそれぞれ排気ファン１５が設置されている。装置室１内の下部に設置された図示しないブロワにより吸気された空気は、フィルタ付きの吸気口１０Ａを通して装置室１内へと導かれ、反応用空気および換気用空気として用いられる。反応用空気は図示しない燃料電池本体へと供給されて電池反応に寄与し、換気用空気は装置室１内を換気したのち排気ファン１５を通して筺体の外へと排出される。また、同様に、フィルタ付きの吸気口１０Ｂを通して電気品室２内へと導かれた空気は、電気品室２内を換気したのち、排気ファン１５を通して排出される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のパッケージ型燃料電池発電装置では、上記のごとく、フィルタ付きの吸気口１０Ａ，１０Ｂを相対的に温度の低い筺体下部に配置することにより、近傍に配置されるブロワの吸気温度を低く抑えて性能低下を回避し、さらに、吸気口１０Ａ，１０Ｂにフィルタを付設して、ブロワや電気品を塵埃等から保護している。
しかしながら、このように配慮して構成したパッケージ型燃料電池発電装置においても、なお、以下のごとき問題点がある。すなわち、吸気温度を低くするために吸気口を筺体下部に配置し、フィルタを付設しているが、パッケージ型燃料電池発電装置は屋外に設置されるため低い位置ほどほこりなどの塵埃が多くなるので、吸気口に付設したフィルタは目詰まりを起こしやすく、頻繁にフィルタ交換を行う必要がある。また、取り付け位置が筺体下部であるがために作業性が悪く、フィルタ交換に多大なメンテナンス時間を必要とするという問題点がある。また、フィルタ交換に筺体のパネルの取り外しを要するものにあっては広い交換作業スペースを必要とする。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題点に着目してなされたもので、本発明の目的は、燃料電池本体や改質装置等の構成機器を一体化された筺体中に収納して構成されるパッケージ型燃料電池発電装置で、筺体内換気用空気および反応用空気の吸気フィルタが目詰まりしづらく、交換の周期がながくなるとともに、交換が容易で、メンテナンスが安価で、かつ、設置所要スペースも小さく抑えられる発電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明においては、上記の目的を達成するために、
燃料電池本体や改質装置等の構成機器を一体化された筺体中に収納して構成されるパッケージ型燃料電池発電装置において、
（１）筺体内換気用空気の吸気フィルタおよび反応用空気の吸気フィルタとして、外筒で覆われた円筒状あるいは角型筒状の筒体からなり、一端の吸気口から吸入した吸気を外部空間から内部空間へと通気し、他端の吐出口から吐出することにより塵埃が除去される吸気フィルタを用いることとし、この吸気フィルタを、吸気口を筺体の上部に配して、筺体の上面あるいは側面より筺体の内部へ交換可能に装着することとする。
（２）また、上記（１）のパッケージ型燃料電池発電装置において、吸気フィルタの前記吐出口に、吸気を筺体内の要冷却空間へと導く接続配管を連結することとする。
（３）また、上記（１）のパッケージ型燃料電池発電装置において、吸気フィルタの前記吐出口に、吸気した反応用空気を燃料電池本体へ送るブロワの吸気口につながるブロワ接続配管を連結することとする。
【発明の効果】
【０００８】
パッケージ型燃料電池発電装置を上記の（１）のごとく構成すれば、吸気フィルタの吸気口がほこりなどの塵埃が少ない筐体の上部に配置されているので、吸気フィルタが目詰まりしづらく、交換の周期がながくなる。また、吸気フィルタは筺体の上面あるいは側面より交換可能に装着されているので、交換作業が容易で、メンテナンス費用も安価となる。また、交換作業に要するスペースが小さくてすむので、パッケージ型燃料電池発電装置の設置所要スペースも小さく抑えられる。
また、上記の（２）のごとく構成すれば、吸気を筺体内の要冷却空間、例えば下部の要冷却空間へと導くことができるので、効果的に換気されることとなる。また、上記の（３）のごとく構成すれば、吸気した反応用空気をこのブロワ接続配管ならびにブロワを通して直接燃料電池本体へ送ることができるので、燃料電池本体へ効果的に反応用空気が送られることとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のパッケージ型燃料電池発電装置の最良の実施形態は、
燃料電池本体や改質装置等の構成機器を一体化された筺体中に収納して構成されるパッケージ型燃料電池発電装置において、筺体内換気用空気の吸気フィルタおよび反応用空気の吸気フィルタとして、外筒で覆われた円筒状あるいは角型筒状の筒体からなり、一端の吸気口から吸入した吸気を外部空間から内部空間へと通気し、他端の吐出口から吐出することにより塵埃が除去される吸気フィルタを用いることとし、この吸気フィルタを、吸気口を筺体の上部に配して、筺体の上面あるいは側面より内部に交換可能に装着した形態にあり、さらには、吸気フィルタの前記吐出口に、吸気を筺体内の要冷却空間へと導く接続配管を連結した形態にある。
【実施例１】
【００１０】
図１は、実施例１のパッケージ型燃料電池発電装置の吸気構造を示す構造図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。また、図２は、組み込まれている円筒状吸気フィルタの構造図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。図１に見られるように、吸気フィルタ３は装置室１の上部に組み込まれており、上面のふた７と外筒５との間に形成された吸気口４から排気ファン１５の吸引力によって吸引された空気は、図２に示されているように、円筒状の吸気フィルタ３とその外側に配された外筒５との間に設けられた隙間を下方に流れつつ、吸気フィルタ３を通過して内部空間へと流れ、濾過されて吐出口６に到達する。吐出口６より装置室１の内部に吐出された空気は室内の換気に寄与したのち、排気ファン１５によって外部に放出される。
【００１１】
本実施例に用いられている円筒状の吸気フィルタ３は、図２に見られるように、筺体に備えられた円筒状の外筒５の内部に上部より挿入して組み込み、ふた７を装着するだけで取り付けが完了するので、交換作業がきわめて容易に、かつ、短時間で実施可能となる。また、この円筒状の吸気フィルタ３は、吸気を一端から他端へと長手方向に集中して導く構造となっているので、吸気口４を塵埃の少ない筐体の上部に設置することができ、したがって、従来のものに比べて吸気フィルタ３の交換の周期を長くすることができる。また、本構成において吸気フィルタ３の長さを増大させれば処理容量が増大するので、交換の周期が延長される。
【００１２】
なお、本実施例では、円筒状の吸気フィルタ３を用いているが、上記の効果を呈する吸気フィルタ３は、円筒状のものに限られるものではなく、例えば角型筒状の吸気フィルタであってもよい。図３は角型筒状吸気フィルタの構造図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は上側から視た平面図である。この角型筒状の吸気フィルタ３Ａの場合、上面の方形のふた７Ａと角型筒状の外筒５Ａとの間に形成された吸気口４Ａから導入された空気は、角型筒状の吸気フィルタ３Ａとその外側に配された外筒５Ａとの間に設けられた隙間を下方に流れつつ、吸気フィルタ３Ａを通過して内部空間へと流れ、濾過されて吐出口６Ａに達して装置室内部に吐出される。
【実施例２】
【００１３】
図４は、実施例２のパッケージ型燃料電池発電装置の吸気構造を示す構造正面図である。本実施例の特徴は、図１に示した実施例１のパッケージ型燃料電池発電装置の円筒状の吸気フィルタ３の吐出口６に、吸気を筺体内の要冷却空間へと導く接続配管１１を連結した点にある。この実施例のごとく接続配管１１を連結すれば、フィルタで濾過された吸気が要冷却空間へ適切に導かれるので、効果的に換気されることとなる。
【実施例３】
【００１４】
図５は、実施例３のパッケージ型燃料電池発電装置の吸気構造を示す構造正面図である。本実施例の特徴は、装置室１の上部に円筒状の２個の吸気フィルタ３が組み込まれ、一方の吸気フィルタ３の吐出口６には装置室１の下部へと伸びる接続配管１１が、もう一方の吸気フィルタ３の吐出口６には電気品室２の下部へと伸びる接続配管１１Ａが連結されている点にある。したがって、本構成では、装置室１と電気品室２にそれぞれの所要条件に対応して換気用空気あるいは反応用空気を供給することができる。
【実施例４】
【００１５】
図６は、実施例４のパッケージ型燃料電池発電装置の吸気構造を示す構造図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図ある。本実施例の特徴は、側面より装着可能な吸気フィルタ３Ｂが組み込まれている点にある。すなわち、実施例１〜３に用いられている吸気フィルタ３や、本実施例の装置室１に組み込まれている吸気フィルタ３は、いずれも筺体の上面の挿入口より挿入して組み込む方式であるのに対して、本実施例の電気品室２に組み込まれている吸気フィルタ３Ｂは、筺体の側面に凹溝状に設けられた収納部に側面より装着して覆う方式であり、上部空間が制限されているパッケージ型燃料電池発電装置の吸気構造として特に有効である。
【実施例５】
【００１６】
図７は、実施例５のパッケージ型燃料電池発電装置の吸気構造を示す構造正面図である。本実施例では、装置室１の上部に備えられた２個の吸気フィルタ３のうち、一方の吸気フィルタ３の吐出口６には電気品室２の下部へと伸びる接続配管１１Ａが連結され、もう一方の吸気フィルタ３の吐出口６には装置室１の下部に設置された反応用空気を供給するためのブロワ１３の吸気口へと接続されるブロワ接続配管１２が連結されている。本構成では、装置室１と電気品室２にそれぞれの所要条件に対応して換気用空気が供給され、かつ、燃料電池本体に適量の反応用空気を供給される。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
以上述べたように、本発明のパッケージ型燃料電池発電装置では、吸気フィルタの交換の周期がながくなるとともに交換作業が容易で、メンテナンス費用も安価となる。また、交換作業に要するスペースが小さくてすむので、発電装置の設置所要スペースも小さく抑えられる。したがって、本発明の吸気構造を組み込んだパッケージ型燃料電池発電装置は、コンパクトでメンテナンスの容易な一体型の発電装置として各種用途に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１のパッケージ型燃料電池発電装置の吸気構造を示す構造図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は上側から視た平面図
【図２】円筒状吸気フィルタの構造図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は上側から視た平面図
【図３】角型筒状吸気フィルタの構造図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は上側から視た平面図
【図４】実施例２のパッケージ型燃料電池発電装置の吸気構造を示す構造正面図
【図５】実施例３のパッケージ型燃料電池発電装置の吸気構造を示す構造正面図
【図６】実施例４のパッケージ型燃料電池発電装置の吸気構造を示す構造図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図
【図７】実施例５のパッケージ型燃料電池発電装置の吸気構造を示す構造正面図
【図８】従来のパッケージ型燃料電池発電装置の吸気構造を示す構造図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図
【符号の説明】
【００１９】
１    装置室
２    電気品室
３    フィルタ
４    吸気口
５    外筒
６    吐出口
７    ふた
１１    接続配管
１２    ブロワ接続配管
１３    ブロワ
１５    排気ファン
【図１】
2010108743.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2010108743.tif 000006
【図５】
2010108743.tif 000007
【図６】
2010108743.tif 000008
【図７】
2010108743.tif 000009
【図８】
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